JP2002212770A - Method for manufacturing spring - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ばねの製造方法に
関するものであり、中でも特に、微小ばねの製造方法に
関するものである。なお、「微小ばね」の定義の一例と
しては、全長が５ｍｍ以下程度のものをいう。また、板
ばねであれば、厚みが１ｍｍ以下程度のばねをいう。こ
ういったばねは、たとえば、コンタクトプローブの触針
を弾力的に支持するために用いられる。コンタクトプロ
ーブとは、たとえば、半導体基板や液晶表示装置などの
電気検査を行なうためのものである。The present invention relates to a method for manufacturing a spring, and more particularly to a method for manufacturing a micro spring. In addition, as an example of the definition of a "micro spring", a thing whose total length is about 5 mm or less is referred to. In the case of a leaf spring, it refers to a spring having a thickness of about 1 mm or less. Such a spring is used, for example, to elastically support the contact probe of the contact probe. The contact probe is for performing an electrical inspection of, for example, a semiconductor substrate or a liquid crystal display device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図１３から図１８を参照して、従来の微
細ばねの製造方法について説明する。2. Description of the Related Art A conventional method for manufacturing a fine spring will be described with reference to FIGS.
【０００３】まず、図１３に示すように、導電性の基板
２１の表面にレジスト膜２２を形成する。基板２１とし
ては、ＴｉをスパッタしたＳｉ基板を用いる。ただし、
アルミニウム基板など、他の導電性基板であってもよ
い。[0005] First, as shown in FIG. 13, a resist film 22 is formed on the surface of a conductive substrate 21. As the substrate 21, an Si substrate on which Ti is sputtered is used. However,
Another conductive substrate such as an aluminum substrate may be used.
【０００４】図１４に示すように、マスク３０を用い
て、レジスト膜２２の表面にＸ線２３を照射する。ここ
では、Ｘ線リソグラフィを用いた方法に沿って説明する
が、Ｘ線リソグラフィの代りにＵＶ（紫外線）リソグラ
フィを用いてもよい。いずれにせよ、現像後、露光部分
２４のレジストを除去する。その結果、図１５に示すよ
うに、凹部２５が形成される。As shown in FIG. 14, the surface of a resist film 22 is irradiated with X-rays 23 using a mask 30. Here, a description will be given along a method using X-ray lithography, but UV (ultraviolet) lithography may be used instead of X-ray lithography. In any case, after development, the resist in the exposed portions 24 is removed. As a result, a recess 25 is formed as shown in FIG.
【０００５】図１６に示すように、メッキを行ない、凹
部２５をメッキ金属層２６で埋める。メッキ金属層２６
の材質としては、ニッケルや、Ｎｉ−Ｃｏ、Ｎｉ−Ｗ、
Ｎｉ−Ｍｎなどのニッケル系合金を用いることができ
る。さらにこれ以外に、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム
（Ｒｈ）またはルテニウム（Ｒｕ）などを用いてもよ
い。[0005] As shown in FIG. 16, plating is performed, and the recess 25 is filled with a plating metal layer 26. Plating metal layer 26
Of nickel, Ni-Co, Ni-W,
A nickel-based alloy such as Ni-Mn can be used. In addition, palladium (Pd), rhodium (Rh), ruthenium (Ru), or the like may be used.
【０００６】酸素プラズマによるアッシングまたは再照
射後の現像によって基板２１上に残っていたレジスト膜
２２を除去する。その結果、図１７に示す構造となる。
水酸化カリウム（ＫＯＨ）などによって基板２１の部分
を溶かしてメッキ金属層２６の部分だけを取出す。その
結果、図１８に示すように微細ばねが得られる。The resist film 22 remaining on the substrate 21 is removed by ashing with oxygen plasma or development after re-irradiation. As a result, the structure shown in FIG. 17 is obtained.
The portion of the substrate 21 is melted with potassium hydroxide (KOH) or the like, and only the portion of the plating metal layer 26 is extracted. As a result, a fine spring is obtained as shown in FIG.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上述の製造方法でばね
を多数製造する場合、リソグラフィの工程が毎回不可欠
となる。リソグラフィの工程には照射の工程が含まれる
が、照射をＸ線で行なう場合は、シンクロトロン放射光
装置などの高価な装置が必要であり、照射に要する時間
も長いものとなる。また、ＵＶで照射を行なうにして
も、高価なレジスト材料を毎回必要とする。したがっ
て、リソグラフィの工程を行なう頻度をなるべく少なく
することが望まれる。When a large number of springs are manufactured by the above-described manufacturing method, a lithography step is indispensable every time. The lithography process includes an irradiation process. However, when the irradiation is performed using X-rays, an expensive device such as a synchrotron radiation device is required, and the time required for the irradiation is long. Further, even if irradiation is performed with UV, an expensive resist material is required every time. Therefore, it is desired to reduce the frequency of performing the lithography process as much as possible.
【０００８】また、上述の製造方法においては、基板２
１からメッキ金属層２６を取出す際に溶剤で基板２１を
溶かすウェットエッチングを行なっているため、製作対
象が微細ばねである場合には、溶剤の表面張力で微細ば
ね同士がくっつく傾向にある。また、溶解が完了した後
にも、この溶剤を除去するために洗浄が必要で、この際
にも液体の表面張力で微細ばね同士がくっつく傾向にあ
る。微細ばねがくっつくと、破損する場合があるため、
好ましくない。In the above-described manufacturing method, the substrate 2
Since the wet etching for dissolving the substrate 21 with a solvent is performed when removing the plated metal layer 26 from 1, when the object to be manufactured is a fine spring, the fine springs tend to stick together due to the surface tension of the solvent. Further, even after the dissolution is completed, cleaning is necessary to remove the solvent, and in this case, the fine springs tend to stick together due to the surface tension of the liquid. If the fine spring sticks, it may be damaged,
Not preferred.
【０００９】そこで、本発明は、リソグラフィの工程を
行なう回数を少なくでき、溶剤などの表面張力でばね同
士がくっついて破損するという問題のない、ばねの製造
方法を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a spring, which can reduce the number of times of performing a lithography step and does not have a problem that the springs are stuck together and damaged by the surface tension of a solvent or the like.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に基づくばねの製造方法の一つの局面では、
リソグラフィによって、所望のパターンに対応した第１
の凹凸を形成する工程と、上記第１の凹凸を利用して金
型を形成する金型形成工程と、上記金型を用いて第２の
凹凸を有する樹脂型を成形する樹脂型形成工程と、上記
樹脂型の上記第２の凹凸を用いてばねとなる金属構造体
を形成する金属構造体形成工程と、上記金属構造体を取
出す取出し工程とを含む。この構成を採用することによ
り、樹脂型製作のための金型を一旦製作することとなる
ため、一旦リソグラフィを行なって金型を製作すれば、
多数の樹脂型を製作することができる。多数の樹脂型を
得ることができれば、これらを用いて多数のばねを製作
することができる。したがって、ばねを多数製作する場
合であってもリソグラフィの工程を行なう回数を大幅に
減らすことができる。In order to achieve the above object, in one aspect of a method for manufacturing a spring according to the present invention,
By lithography, the first corresponding to the desired pattern
Forming a mold using the first irregularities, forming a mold using the first irregularities, and forming a resin mold having the second irregularities using the molds. A metal structure forming step of forming a metal structure serving as a spring by using the second irregularities of the resin mold; and an extracting step of taking out the metal structure. By adopting this configuration, a mold for manufacturing a resin mold is once manufactured, so once lithography is performed to manufacture a mold,
Many resin molds can be manufactured. If a large number of resin molds can be obtained, a large number of springs can be manufactured using them. Therefore, even when a large number of springs are manufactured, the number of times of performing the lithography process can be greatly reduced.
【００１１】上記発明において好ましくは、上記金属構
造体形成工程は、上記樹脂型を上記第２の凹凸のある面
と反対側の面から削り、上記第２の凹凸の凹部がそれぞ
れ貫通穴となったパターン枠を形成する枠化工程と、上
記パターン枠を、ドライエッチング可能な金属からなる
下地金属層を介して基板に貼りつける貼付工程と、メッ
キを行なって上記パターン枠の隙間に上記金属構造体と
なる金属部分を成長させるメッキ工程とを含み、上記取
出し工程は、上記下地金属層をドライエッチングによっ
て除去することによって上記基板と上記金属構造体を分
離させるドライエッチング工程を含む。この構成を採用
することにより、メッキによって金属部分を成長させる
ため、パターン枠の隙間に均一に金属部分を成長させる
ことができる。また、ドライエッチングによって下地金
属層を除去することとしているため、エッチングの溶剤
や洗浄液を使用せずに済み、溶剤などの表面張力によっ
てばね同士がくっつき破損するという問題を回避するこ
とができる。In the above invention, preferably, in the metal structure forming step, the resin mold is shaved from a surface opposite to the surface having the second irregularities, and the concave portions of the second irregularities each become a through hole. Forming a patterned frame, attaching the pattern frame to a substrate via a base metal layer made of a dry-etchable metal, and plating the metal structure in a gap between the pattern frames. A plating step of growing a metal part to be a body, and the removing step includes a dry etching step of separating the substrate and the metal structure by removing the base metal layer by dry etching. By adopting this configuration, the metal portion is grown by plating, so that the metal portion can be grown uniformly in the gap between the pattern frames. Further, since the base metal layer is removed by dry etching, it is not necessary to use an etching solvent or a cleaning solution, and the problem that the springs are stuck together due to the surface tension of the solvent or the like and damaged can be avoided.
【００１２】上記発明において好ましくは、上記枠化工
程は、研磨加工によってなされる。この構成を採用する
ことにより、変形させることなく均一に除去して枠状に
加工することが可能となる。Preferably, in the above invention, the framing step is performed by polishing. By adopting this configuration, it is possible to remove uniformly and process it into a frame shape without deformation.
【００１３】上記発明において好ましくは、上記メッキ
工程の後で上記取出し工程の前に、研磨加工によって上
記金属構造体を所望の厚みに揃える研磨工程を含む。こ
の構成を採用することにより、高精度かつ均一に所望の
厚みに加工することができる。[0013] Preferably, in the above invention, a polishing step is provided after the plating step and before the take-out step, in which the metal structure is polished to a desired thickness by polishing. By adopting this configuration, it is possible to accurately and uniformly process to a desired thickness.
【００１４】上記発明において好ましくは、上記取出し
工程は、酸素プラズマによるアッシングによって上記パ
ターン枠を除去するアッシング工程を含む。この構成を
採用することにより、確実にパターン枠を除去すること
ができる。Preferably, in the above invention, the extracting step includes an ashing step of removing the pattern frame by ashing with oxygen plasma. By employing this configuration, the pattern frame can be reliably removed.
【００１５】上記発明において好ましくは、上記リソグ
ラフィは、Ｘ線リソグラフィである。この構成を採用す
ることにより、高精度にパターンを転写することができ
る。In the above invention, preferably, the lithography is X-ray lithography. By employing this configuration, a pattern can be transferred with high accuracy.
【００１６】上記発明において好ましくは、上記Ｘ線リ
ソグラフィは等倍転写マスクを用いる。この構成を採用
することにより、高精度にパターンを転写することがで
きる。In the above invention, preferably, the X-ray lithography uses an equal-size transfer mask. By employing this configuration, a pattern can be transferred with high accuracy.
【００１７】上記発明において好ましくは、上記金型形
成工程は、メッキによってなされる。この構成を採用す
ることにより、金型を確実に金属材料で製作することが
できる。In the above invention, preferably, the mold forming step is performed by plating. By employing this configuration, the mold can be reliably manufactured from a metal material.
【００１８】上記目的を達成するため、本発明に基づく
ばねの製造方法の他の局面では、所望のパターンを有す
るパターン枠を、ドライエッチング可能な金属からなる
下地金属層を介して基板に貼りつける貼付工程と、メッ
キを行なってばねとなる金属構造体としての金属部分を
成長させるメッキ工程と、上記下地金属層をドライエッ
チングによって除去することによって上記金属構造体を
取出す取出し工程を含む。この構成を採用することによ
り、ドライエッチングによって下地金属層を除去するこ
ととしているため、エッチングの溶剤や洗浄液を使用せ
ずに済み、溶剤などの表面張力によってばね同士がくっ
つき破損するという問題を回避することができる。In order to achieve the above object, in another aspect of the method of manufacturing a spring according to the present invention, a pattern frame having a desired pattern is attached to a substrate via a base metal layer made of a dry-etchable metal. The method includes an attaching step, a plating step of growing a metal portion as a metal structure to be a spring by performing plating, and an extracting step of removing the metal structure by removing the base metal layer by dry etching. By adopting this configuration, the underlying metal layer is removed by dry etching, so that there is no need to use an etching solvent or cleaning solution, and the problem that the springs stick together due to the surface tension of the solvent and the like and breakage is avoided. can do.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】（実施の形態１） （製造方法）図１から図１２を参照して、本発明に基づ
く実施の形態１におけるばねの製造方法について説明す
る。なお、本実施の形態におけるばねは、微細ばねであ
るが、本発明の適用対象となるばねは、微細ばねに限ら
れない。(Embodiment 1) (Manufacturing method) A method of manufacturing a spring according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. Although the spring in the present embodiment is a fine spring, the spring to which the present invention is applied is not limited to a fine spring.
【００２０】まず、導電性を有する基板３１の上面にレ
ジスト膜２２を形成する。基板３１としては、ＳＵＳ，
Ｃｕ，Ａｌなどの金属基板、Ｓｉ基板、ガラス基板など
が使用可能である。ただし、Ｓｉ基板、ガラス基板など
の場合は、予め上面に、Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｕまたはこれら
を組合せた金属をスパッタリングして下地導電層を形成
したものを用いる。レジスト膜２２としては、たとえ
ば、Ｘ線リソグラフィ用レジストの膜を形成する。Ｘ線
リソグラフィ用レジストとしては、たとえば、ＰＭＭＡ
（poly methyl methacrylate）や、Microsystem Techno
logy 2 (1996), pp.46-49に記載されたＭＭＡ／ＭＡＡ
共重合体であるＰ（ＭＭＡ−ｃｏ−ＭＡＡ）（copolyme
r of methyl methacrylate and methacrylic acid）が
使用可能であるが、これらに限られない。レジスト膜２
２の厚みは用途に応じて１０〜５００μｍの範囲で選択
する。First, a resist film 22 is formed on the upper surface of a substrate 31 having conductivity. As the substrate 31, SUS,
Metal substrates such as Cu and Al, Si substrates, glass substrates, and the like can be used. However, in the case of a Si substrate, a glass substrate, or the like, a substrate in which Ti, Al, Cu or a combination thereof is sputtered on the upper surface to form a base conductive layer in advance is used. As the resist film 22, for example, a resist film for X-ray lithography is formed. As a resist for X-ray lithography, for example, PMMA
(Poly methyl methacrylate), Microsystem Techno
MMA / MAA described in Theory 2 (1996), pp. 46-49
P (MMA-co-MAA) which is a copolymer (copolyme
r of methyl methacrylate and methacrylic acid) can be used, but are not limited thereto. Resist film 2
The thickness of 2 is selected in the range of 10 to 500 μm according to the application.
【００２１】図１に示すように、マスク３０としてばね
の形状を描いた等倍転写Ｘ線マスクを用い、シンクロト
ロン放射光装置からのＸ線をマスク３０を介してレジス
ト膜２２に照射する。現像によって露光部分２４のレジ
スト膜２２を除去する。こうして、図２に示すように、
ばねの形状の凹部２５を有する構造が得られる。図３に
示すように、電気メッキを行ない、凹部２５をメッキ金
属層３５で埋める。メッキ金属層３５としては、ニッケ
ル、コバルト、ニッケル−コバルト合金などが使用可能
であるが、これらに限られない。メッキ金属層３５は凹
部２５を埋めてさらに上側に台座を形成するまで成長さ
せる。基板３１を剥離するか、または基板３１をエッチ
ングして除去する。さらに、酸素プラズマアッシングに
よってレジスト膜２２を除去し、メッキ金属層３５だけ
を取出す。こうして、図４に示すような金型３２を得
る。図５に示すように、この金型３２を用いて射出成形
などのモールドによって、図６に示すような樹脂型３３
を製作する。樹脂型３３の凹凸をある側の面と反対側の
面から研削または研磨によって樹脂を徐々に除去し、凹
凸の凹部がそれぞれ貫通穴となるようにする。こうし
て、図７に示すような樹脂パターン枠３４が得られる。As shown in FIG. 1, an X-ray from a synchrotron radiation device is irradiated to the resist film 22 through the mask 30 using an equal-size transfer X-ray mask depicting a spring shape as the mask 30. The resist film 22 on the exposed portion 24 is removed by development. Thus, as shown in FIG.
A structure with a spring-shaped recess 25 is obtained. As shown in FIG. 3, electroplating is performed, and the recess 25 is filled with a plating metal layer 35. As the plating metal layer 35, nickel, cobalt, nickel-cobalt alloy, or the like can be used, but is not limited thereto. The plating metal layer 35 is grown until the recess 25 is filled and a pedestal is further formed on the upper side. The substrate 31 is peeled off or the substrate 31 is removed by etching. Further, the resist film 22 is removed by oxygen plasma ashing, and only the plating metal layer 35 is removed. Thus, a mold 32 as shown in FIG. 4 is obtained. As shown in FIG. 5, a resin mold 33 as shown in FIG.
To produce The resin is gradually removed by grinding or polishing from the surface on the opposite side of the resin mold 33 from the surface on the opposite side, so that the concave portions of the unevenness become through holes. Thus, a resin pattern frame 34 as shown in FIG. 7 is obtained.
【００２２】基板２１上にドライエッチング可能な金属
をスパッタリングすることで金属層２７を形成したもの
を用意する。基板２１としては、ＳＵＳまたはＣｕの金
属基板、または、Ｓｉ基板、ガラス基板などが使用可能
であるが、これらに限られない。金属層２７を形成する
ドライエッチング可能な金属としては、Ｔｉ，Ａｌ，Ｔ
ａを使用可能であるが、これらに限られない。こうして
得たものの上面に、図８に示すように、樹脂パターン枠
３４を貼り付ける。電気メッキを行ない、図９に示すよ
うに、樹脂パターン枠３４の貫通部に金属を充填する。
この結果、メッキ金属層２６がばねの形状に形成され
る。図１０に示すように、上面を研削または研磨して、
ばねとなるメッキ金属層２６の厚みを所望の厚さに揃え
る。図１１に示すように、酸素プラズマアッシングによ
り樹脂パターン枠３４を除去する。図１２に示すよう
に、ドライエッチングによって、金属層２７を除去す
る。こうして、図１８に示したと同様にメッキ金属層２
６だけをばねとして取出すことができる。A metal having a metal layer 27 formed by sputtering a metal capable of being dry-etched on the substrate 21 is prepared. As the substrate 21, a SUS or Cu metal substrate, a Si substrate, a glass substrate, or the like can be used, but is not limited thereto. Examples of the dry-etchable metal for forming the metal layer 27 include Ti, Al, T
a can be used, but is not limited thereto. As shown in FIG. 8, a resin pattern frame 34 is attached to the upper surface of the thus obtained one. Electroplating is performed, and as shown in FIG. 9, a metal is filled in the penetrating portion of the resin pattern frame 34.
As a result, the plated metal layer 26 is formed in the shape of a spring. As shown in FIG. 10, the upper surface is ground or polished,
The thickness of the plated metal layer 26 serving as a spring is adjusted to a desired thickness. As shown in FIG. 11, the resin pattern frame 34 is removed by oxygen plasma ashing. As shown in FIG. 12, the metal layer 27 is removed by dry etching. Thus, the plating metal layer 2 is formed in the same manner as shown in FIG.
Only 6 can be taken out as a spring.
【００２３】（作用・効果）上述の製造方法によれば、
リソグラフィの結果得た凹凸を直接ばね製作のための電
気メッキに使用するのではなく、一旦金型３２を製作し
てから、この金型３２を元に製作した樹脂パターン枠３
４を利用してメッキを行ない、ばねを製作するものであ
るから、リソグラフィの工程は毎回必要になるわけでは
ない。一旦リソグラフィを行なって金型３２を製作すれ
ば、あとはその金型３２を利用して繰返しモールドを行
ない、多数の樹脂パターン枠３４を作成することができ
る。したがって、照射の工程も、最初に金型３２を得る
ためのリソグラフィのために行なうだけでよく、照射の
工程の必要回数を大幅に減らすことができる。(Operation / Effect) According to the above-described manufacturing method,
The unevenness obtained as a result of the lithography is not directly used for electroplating for manufacturing a spring, but the mold 32 is manufactured once, and the resin pattern frame 3 manufactured based on the mold 32 is used.
Since the spring is manufactured by performing plating using No. 4, a lithography process is not always required. Once the mold 32 is manufactured by lithography, the mold 32 is used to repeatedly mold the mold 32 to form a large number of resin pattern frames 34. Therefore, the irradiation step only needs to be performed first for lithography to obtain the mold 32, and the required number of irradiation steps can be greatly reduced.
【００２４】また、メッキ金属層２６を取出すための金
属層２７除去に際して、溶剤で溶かすウェットエッチン
グではなく、ドライエッチングを行なっているため、製
作対象が微細ばねであっても表面張力によってくっつき
合うことがない。また、溶剤を用いないため、事後の洗
浄も不要である。したがって、洗浄工程においてばね同
士がくっつく事態も回避できる。よって、くっつき合う
ことによるばねの破損が回避でき、生産ラインにおける
ばねの取扱いが容易となる。さらに、工程の簡素化、コ
スト低減が可能となる。In removing the metal layer 27 for removing the plated metal layer 26, dry etching is performed instead of wet etching in which a solvent is used. There is no. Further, since no solvent is used, post-cleaning is not required. Therefore, a situation in which the springs stick to each other in the cleaning step can be avoided. Therefore, breakage of the spring due to sticking can be avoided, and handling of the spring in the production line becomes easy. Further, the process can be simplified and the cost can be reduced.
【００２５】なお、本実施の形態では、リソグラフィと
して、Ｘ線リソグラフィを採用したが、Ｘ線の代わりに
ＵＶなどによるリソグラフィであってもよい。本実施の
形態では、等倍転写マスクを用いたが、マスクは等倍転
写のものに限られず、他の倍率のマスクであってもよ
い。In the present embodiment, X-ray lithography is employed as lithography, but lithography using UV or the like may be used instead of X-rays. In this embodiment, the same-size transfer mask is used, but the mask is not limited to the same-size transfer mask, and may be a mask of another magnification.
【００２６】また、本実施の形態では、金型３２を製作
するに当たって電気メッキを行い、図３に示したよう
に、メッキ金属層３５によって金型３２を形成していた
が、凹部２５（図２参照）を金属で埋められる方法であ
れば、メッキ以外の他の方法によって金型３２を形成す
ることとしてもよい。本実施の形態では、図６、図７に
示したように、樹脂型３３の凹部が貫通穴となるように
加工する際に、研削または研磨によっていたが、同様の
形状に加工できる方法であれば、他の加工方法を用いて
もよい。本実施の形態では、図１０、図１１に示したよ
うに、樹脂パターン枠３４を除去するに際して、酸素プ
ラズマアッシングによったが、同様に樹脂部分を除去で
きる方法であれば、他の方法によってもよい。In this embodiment, the metal mold 32 is manufactured by electroplating, and the metal mold 32 is formed by the plated metal layer 35 as shown in FIG. The mold 32 may be formed by a method other than plating as long as the method (2) can be filled with metal. In the present embodiment, as shown in FIGS. 6 and 7, when the concave portion of the resin mold 33 is processed into a through hole by grinding or polishing, any method capable of processing into a similar shape is used. If necessary, another processing method may be used. In the present embodiment, as shown in FIGS. 10 and 11, when removing the resin pattern frame 34, oxygen plasma ashing was used. However, any other method capable of removing the resin portion may be used. Is also good.
【００２７】なお、本実施の形態では、一旦金型３２を
製作して、その金型３２から樹脂型３３を製作し、樹脂
型３３から樹脂パターン枠３４をそれぞれ製作し、ばね
を製作する例を示した。一方、金型３２を製作せずに、
従来の製造方法と同じような工程を行ない、最後に下地
金属層または基板を除去する段階で、溶剤で溶かすので
はなく、ドライエッチングで除去することとしても、少
なくとも、溶剤などの表面張力に起因してばね同士がく
っつくという問題およびくっつくことに起因する破損の
問題は回避することができる。In this embodiment, an example in which the mold 32 is once manufactured, the resin mold 33 is manufactured from the mold 32, the resin pattern frame 34 is manufactured from the resin mold 33, and the spring is manufactured. showed that. On the other hand, without manufacturing the mold 32,
Performing the same process as the conventional manufacturing method, and finally removing the underlying metal layer or the substrate at the stage of removing by dry etching instead of dissolving with a solvent, at least due to the surface tension of the solvent etc. The problem of springs sticking together and the problem of breakage due to sticking can be avoided.
【００２８】なお、今回開示した上記実施の形態はすべ
ての点で例示であって制限的なものではない。本発明の
範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって
示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での
すべての変更を含むものである。The above-described embodiment disclosed herein is illustrative in all aspects and is not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and includes any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
【００２９】[0029]
【発明の効果】本発明によれば、樹脂型製作のための金
型を一旦製作することとなるため、一旦リソグラフィを
行なって金型を製作すれば、この金型から多数の樹脂型
を製作することができる。多数の樹脂型を得ることがで
きれば、これらを用いて多数のばねを製作することがで
きる。したがって、ばねを多数製作する場合であっても
リソグラフィの工程を行なう回数を大幅に減らすことが
できる。また、本発明によれば、ドライエッチングによ
って下地金属層を除去するため、溶剤などの表面張力で
ばね同士がくっついて破損するという問題を回避するこ
とができる。According to the present invention, since a mold for manufacturing a resin mold is once manufactured, once a mold is manufactured by performing lithography, a large number of resin molds are manufactured from this mold. can do. If a large number of resin molds can be obtained, a large number of springs can be manufactured using them. Therefore, even when a large number of springs are manufactured, the number of times of performing the lithography process can be greatly reduced. Further, according to the present invention, since the underlying metal layer is removed by dry etching, it is possible to avoid the problem that the springs are stuck to each other due to the surface tension of a solvent or the like and are damaged.
【図１】 本発明に基づく実施の形態１におけるばねの
製造方法の第１の工程の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a first step of a method for manufacturing a spring according to a first embodiment of the present invention.
【図２】 本発明に基づく実施の形態１におけるばねの
製造方法の第２の工程の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a second step of the spring manufacturing method according to the first embodiment of the present invention.
【図３】 本発明に基づく実施の形態１におけるばねの
製造方法の第３の工程の説明図である。FIG. 3 is an explanatory view of a third step of the method for manufacturing a spring according to the first embodiment based on the present invention.
【図４】 本発明に基づく実施の形態１におけるばねの
製造方法の第４の工程の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a fourth step in the method for manufacturing a spring according to the first embodiment of the present invention.
【図５】 本発明に基づく実施の形態１におけるばねの
製造方法の第５の工程の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a fifth step in the spring manufacturing method according to the first embodiment based on the present invention.
【図６】 本発明に基づく実施の形態１におけるばねの
製造方法の第６の工程の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a sixth step in the method of manufacturing a spring according to the first embodiment based on the present invention.
【図７】 本発明に基づく実施の形態１におけるばねの
製造方法の第７の工程の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a seventh step in the method of manufacturing a spring according to the first embodiment based on the present invention.
【図８】 本発明に基づく実施の形態１におけるばねの
製造方法の第８の工程の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of an eighth step of the method for manufacturing a spring according to the first embodiment based on the present invention.
【図９】 本発明に基づく実施の形態１におけるばねの
製造方法の第９の工程の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of a ninth step of the spring manufacturing method according to the first embodiment based on the present invention.
【図１０】 本発明に基づく実施の形態１におけるばね
の製造方法の第１０の工程の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a tenth step of the method for manufacturing a spring according to the first embodiment based on the present invention.
【図１１】 本発明に基づく実施の形態１におけるばね
の製造方法の第１１の工程の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of an eleventh step of the method for manufacturing a spring according to the first embodiment based on the present invention.
【図１２】 本発明に基づく実施の形態１におけるばね
の製造方法の第１２の工程の説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram of a twelfth step of the spring manufacturing method according to the first embodiment based on the present invention.
【図１３】 従来技術に基づくばねの製造方法の第１の
工程の説明図である。FIG. 13 is an explanatory view of a first step of a method for manufacturing a spring based on a conventional technique.
【図１４】 従来技術に基づくばねの製造方法の第２の
工程の説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram of a second step of the spring manufacturing method based on the conventional technology.
【図１５】 従来技術に基づくばねの製造方法の第３の
工程の説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram of a third step of the spring manufacturing method based on the conventional technology.
【図１６】 従来技術に基づくばねの製造方法の第４の
工程の説明図である。FIG. 16 is an explanatory view of a fourth step of the method for manufacturing a spring based on the conventional technology.
【図１７】 従来技術に基づくばねの製造方法の第５の
工程の説明図である。FIG. 17 is an explanatory diagram of a fifth step in the spring manufacturing method based on the conventional technique.
【図１８】 従来技術に基づくばねの製造方法の第６の
工程の説明図である。FIG. 18 is an explanatory view of a sixth step in the method for manufacturing a spring based on the conventional technique.
２１ （ばね製作のための）基板、２２ レジスト膜、
２３ Ｘ線、２４ 露光部分、２５ 凹部、２６ （ば
ねとなる）メッキ金属層、２７ 金属層、３０マスク、
３１ （金型製作のための）基板、３２ 金型、３３
樹脂型、３４樹脂パターン枠、３５ （金型となる）メ
ッキ金属層。21 Substrate (for spring fabrication), 22 resist film,
23 X-ray, 24 exposed part, 25 concave part, 26 (plated) plated metal layer, 27 metal layer, 30 mask,
31 Substrate (for mold making), 32 Mold, 33
Resin mold, 34 resin pattern frame, 35 plated metal layer (to be a mold).
Claims (9)
に対応した第１の凹凸を形成する工程と、 前記第１の凹凸を利用して金型を形成する金型形成工程
と、 前記金型を用いて第２の凹凸を有する樹脂型を成形する
樹脂型形成工程と、 前記樹脂型の前記第２の凹凸を用いてばねとなる金属構
造体を形成する金属構造体形成工程と、 前記金属構造体を取出す取出し工程とを含む、 ばねの製造方法。1. a step of forming first irregularities corresponding to a desired pattern by lithography; a mold forming step of forming a mold using the first irregularities; and using the mold. A resin mold forming step of molding a resin mold having second irregularities; a metal structure forming step of forming a metal structure to be a spring using the second irregularities of the resin mold; A method for manufacturing a spring, comprising: an extracting step of extracting.
削り、前記第２の凹凸の凹部がそれぞれ貫通穴となった
パターン枠を形成する枠化工程と、 前記パターン枠を、ドライエッチング可能な金属からな
る下地金属層を介して基板に貼りつける貼付工程と、 メッキを行なって前記パターン枠の隙間に前記金属構造
体となる金属部分を成長させるメッキ工程とを含み、 前記取出し工程は、 前記下地金属層をドライエッチングによって除去するこ
とによって前記基板と前記金属構造体を分離させるドラ
イエッチング工程を含む、 請求項１に記載のばねの製造方法。2. The metal structure forming step, wherein the resin mold is shaved from a surface opposite to the surface having the second unevenness, and a pattern frame in which the concave portions of the second unevenness are each formed as a through hole. Forming a frame, attaching the pattern frame to a substrate via a base metal layer made of a metal that can be dry-etched, and performing plating to form a metal that becomes the metal structure in a gap between the pattern frames. The spring according to claim 1, further comprising: a plating step of growing a portion; and the extracting step includes a dry etching step of separating the substrate and the metal structure by removing the base metal layer by dry etching. Manufacturing method.
れる、請求項２に記載のばねの製造方法。3. The method according to claim 2, wherein the framing step is performed by polishing.
前に、研磨加工によって前記金属構造体を所望の厚みに
揃える研磨工程を含む、請求項２または３のいずれかに
記載のばねの製造方法。4. The spring according to claim 2, further comprising a polishing step of polishing the metal structure to a desired thickness by polishing after the plating step and before the removing step. Method.
アッシングによって前記パターン枠を除去するアッシン
グ工程を含む、請求項１から４のいずれかに記載のばね
の製造方法。5. The spring manufacturing method according to claim 1, wherein said removing step includes an ashing step of removing said pattern frame by ashing with oxygen plasma.
である、請求項１から５のいずれかに記載のばねの製造
方法。6. The method according to claim 1, wherein said lithography is X-ray lithography.
を用いる、請求項１から６のいずれかに記載のばねの製
造方法。7. The method for manufacturing a spring according to claim 1, wherein the X-ray lithography uses an equal-size transfer mask.
される、請求項１から７のいずれかに記載のばねの製造
方法。8. The spring manufacturing method according to claim 1, wherein said mold forming step is performed by plating.
ドライエッチング可能な金属からなる下地金属層を介し
て基板に貼りつける貼付工程と、 メッキを行なってばねとなる金属構造体としての金属部
分を成長させるメッキ工程と、 前記下地金属層をドライエッチングによって除去するこ
とによって前記金属構造体を取出す取出し工程を含む、 ばねの製造方法。9. A pattern frame having a desired pattern,
An attaching step of attaching to a substrate via a base metal layer made of a dry-etchable metal, a plating step of performing plating to grow a metal part as a metal structure to be a spring, and dry-etching the base metal layer by dry etching. A method for manufacturing a spring, comprising a take-out step of taking out the metal structure by removing the metal structure.
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